Binalarda ısı kazancına bağlı soğutma yükünün bilgisayarla esabı
Calculation space cooling lead with a computer
- Tez No: 98511
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEM PARMAKSIZOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1999
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
BİNALARDA ISI KAZANCINA BAĞLI SOĞUTMA YÜKÜNÜN BİLGİSAYARLA HESABI ÖZET Ortam ısı kazancı, verilen bir andaki zamanda ortama doğru üretilen ısı girişi oranıdır. Isı kazancı şu şekilde sınıflandırılabilir; 1. ortama giren ısı kazancı tarzına bağlı kazanç, 2. ısı kazancı duyulur veya gizli kazanç mı olduğu. Bu sınıflamalardan ilki, enerji transferindeki farklı tarzları hesaplamada kullanılan farklı temel prensipler ve eşitlikler nedeniyle gereklidir. Aşağıdaki enerji transferi şekilleri ile ısı kazancı meydana gelir. 1. Yan saydam yüzeylerden güneş ışınımı, 2. Dış duvar ve çatıdan ısı iletimi, 3. iç bölümler, tavan ve zeminden ısı iletimi, 4. Ortamdaki kişiler, ışıklar ve cihazlardan üretilen ısı, 5. Dış havanın, havalandırma ve enfiltrasyonun sonucu enerji transferi, 6. Çeşitli ısı kazançtan. ikinci sınıflandırma, duyulur veya gizli ısı kazancı, soğutma donanımının doğru seçilmesinde önemlidir. Herhangi veya tüm mekanizmalardan, iletim, taşınım veya ışınım tarafından şartlandınlmış ortama doğrudan ilave ısı olduğu zaman, ısı kazana duyulur ısı kazancıdır. Ortama nem ekleniyorsa, ısı kazancı gizli ısı kazancıdır. Ortam soğutma yükü, ortam hava sıcaklığını sabit bir değerde tutmak için ortamdan ısıyı atmak zorunda olduğu orandır, öyle ki, herhangi verilen bir zaman için toplam ısı kazancı mutlaka aynı zamanda ki soğutma yüküne eşit değildir. Işınım tarafından ortam ısı kazancı, kısmen ortam bileşenleri ve yüzeyler tarafından yutulur ve belli bir süre kadar oda havasına tesir etmez. Işınım enerjisi ilk olarak ortam içindeki malzeme ve ortam etrafındaki yüzeyler tarafından yutulmak zorundadır. Yakın bir zamanda yüzeyler ve nesneler, ortam havasından daha sıcak olur ve ısılarının bir kısmı ortam havasına taşınım yoluyla iletilmiş olacaktır. vıı1972 yılında ortam soğutma yükü hesabında iki method kullanılıyordu. Bunlardan ilk yöntem Toplam Eşitlik Sıcaklık Farkı (TETD) methodudur. Bu method da, çeşitli bileşen ısı kazançlan, anlık toplam ısı kazancı oranını oluşturmak için toplanılır. Bu, önceki saat periyotlanndaki değerlerle bağlantılı bileşenlerin ışınım yükleri ortalaması tekniği Zaman Ortalaması (TA) tarafından anlık soğutma yüküne çevrilir. İkinci method Transfer Fonksiyonu Methodudur (TFM). İlk methoda benzer prensipleri olmasına rağmen, bu method, ısı kazancının soğutma yüküne dönüşmesinde ıs depolanması etkisini açıklamak için, şimdiki zaman kadar önceki birçok zamandaki soğutma yükü ve ısı kazancı değerlerine uygulamak üzere bir ağırlık faktörü serisi kullanır. TETD/TA ve TFM arasındaki çelişkileri ortadan kaldırmak için yeni bir method geliştirilmiştir. Bu method için, araştırmacılar, güneşli duvar ve çatılardan ve camlardan iletim tarafından olan soğutma yükünün direkt tek adımda hesaplanması için Soğutma Yükü Sıcaklık Farkı (CLTD) değerlerini çıkarmak için, yöntem bilimi ve transfer fonksiyonu methodunun basit eşitliklerini kullandı. Aynca, camdan güneş tesiri ile ve iç ortam kaynaklanndan olan yükleri benzer tek adımda hesaplanması için Soğutma Yükü Faktörü (CLF) değerlerini geliştirdi. CLTD'ler ve CLF'lerin her ikisi de ısısal method tarafından kullanılan çift adımlı yöntem yerine, ısısal depolanmanın sebep olduğu zaman gecikmesi etkisini içerir, uygun olarak kullanıldığı soğutma yükü hesaplannın elle yapılan ortalamalann oluşmasına müsaade edilmesi, TFM formundaki değerlere uygun sonuçlar üretir. Ortam soğutma yükünü hesaplamak için, detaylı yapı dizayn bilgileri ve seçilen dizayn koşullarındaki hava bilgileri gereklidir. Genellikle aşağıdaki işlemler yapılmalıdır; a) Binanın özelliklerinin elde edilir. b) Binanın yerleşiminin, yön tayininin ve dış gölgelenmelerinin tayin edilir. c) Dış ortam dizayn koşullan seçilmeli ve uygun hava verileri elde edilir. d) İç ortam dizayn koşullan seçilir. e) Aydınlatma, ortamdaki kişiler, iç donanımlar ve cihazların çalışma aralıkları elde edilir. f) Soğutma yükü hesabı yapmak için ay ve saat seçilir. VIIIBu işlemler tanımlandıktan sonra, tüm enerji ileten kaynakların ısı kazançtan hesaplanır. Daha sonra, ısı kazançları, seçilen saat ve aya için uygun CLTD'ler ve CLF'ler kullanarak duyulur veya gizli soğutma yüküne dönüştürülür. Son olarak toplam soğutma yükünün bulunması için toplam duyulur soğutma yükü ile toplam gizli soğutma yükü beraber toplanır. Ancak, maksimum soğutma yükünün bulunmasını istiyorsak bunun için kritik zamanın tayin edilmesi gerekir. Kritik zaman tayinin doğru bulunması için tüm zamanlann ve bu zamanlardaki ortam bileşenlerinden olan ısı kazançlannın göz önüne alınması gerekir. Bu işlem çok vakit alacağından dolayı bazı kabuller ve basitleştirmeler yapılarak maksimum soğutma yükü bulunur. Bulunan bu değer gerçek maksimum soğutma yükü değerine eşit değildir, fakat yakın bir değerdir. Doğru değerin bulunması için çok hızlı işlem yapabilen bilgisayarlar bu işlem için kullanılabilir. Böylece, tüm veriler yılın 365 günü için karşılaştırılarak maksimum soğutma yükü zamanı kesin olarak bulunabilir. IX
Özet (Çeviri)
CALCULATING SPACE COOUNG LOAD WITH COMPUTER PROGRAMMING SUMMARY Space heat gain is the rate which heat enters into is generated within a space at a given instant of time. Heat gain is classified by 1. the mode in which it enters the space and, 2. whether heat gain is a sensible or latent gain. The first classification is necessary because different fundamental principles and equations are used to calculate different modes of energy transfer. Heat gain occurs with energy transfer like following forms. 1. Solar radiation through transparent surfaces, 2. Heat conduction through exterior walls and roofs, 3. Heat conduction through interior partitions, ceilings and floors, 4. Heat generated within the space by occupants, lights and appliances, 5. Energy transfer as a result of ventilation and infiltration of outdoor air, 6. Miscellaneous heat gain. The second classification, sensible or latent heat gain, is important for proper selection of cooling equipment The heat gain is sensible when there is a direct addition of heat to the conductioned space by any or all mechanism of conduction, convection or radiation. The heat gain is latent when moisture is added to the space. The space cooling load is the rate at which heat must be removed from the space to maintain room air temperature at a constant value. Note that the sum of all space instantanous heat gains at any given time does not necessarilyequal the cooling load for the sapce at that same time. The space heat gain by radiation is partially absorbed by the surfaces and contents of the space and does not affect the room air until later. The radiant energy must first be absorbed by the surfaces that enclose the space and the material in the space. As soon as these surfaces and objects become warmer than the space air, some of their heat will be transferred to the air in the room by convection. Two methods of calculating space cooling load were using in 1972. The first procedure was the Total Equivalent Temperature Differential (TETD) Method. In thismethod, various components of space heat gain are added together to get an instantaneous total rate of space heat gain. This is converted to a instantaneous space cooling load by the Time Averaging (TA) technique of averaging the radiant load companents with related values from a period of preceding hours. The second procedure is the Transfer Function Method (TFM). Altough similar in principle to the first method, it employs a series of weighting factors to apply to heat gain and cooling load values from several previous hours as well as the current hour, in order to account for the thermal storage effect in converting heat gain to cooling load. To eliminate any discrepancy between the TETD/TA and TFM, the new method was generated. For this method, investigators used to methodology and basic equations of the Transfer Function Method to generate Cooling Load Temperature Differential (CLTD) data for direct one-step calculation of cooling load from conduction heat gain through sunlit walls and roofs and conduction through glass exposures. Also developed were Cooling Load Factors (CLF) for similar one- step calculation of solar load through glass and loads from internal sources. Both CLTDs and CLFs include the effect to time delay caused by thermal storage, instead of the two-step procedure used by thermal methods described, allowing the creation of a manual means of calculating cooling loads that when appropriately used, produces results consistent with those form the TFM. To calculate a space cooling load, detailed building design information and weather data at selected design conditions are required. Generally, following procedures should make; a) Obtain characteristics of the building. b) Determine building location, orientation and external shading. c) Obtain appropriate weather data and select outdoor design conditions. d) Select indoor design conditions. e) Obtain a proposed schedule of lighting, occupants, internal equipment and appliances. f) Select the time of day and month to do the cooling load calculation. When these procedures are defined, heat gains of all energy transfer supplies are calculated. Then, the heat gains are coverted to sensible or latent cooling load with using appropriate CLTDs and CLFs for selected time of day and XImonth. Finally, the total sensible cooling load and the total latent cooling load are added together to find totat space cooling load. On the other hand, if we want to find maximum cooling load, the critical time was determined. To determine the critical time, we have to calculate heat gain from components in the space at all time of year. So, the calculation takes more time, the maximum cooling load can be calculated with some eliminations and simplifyings. This result does no equal the real maksimun cooling load, but it is a near value. To find true value, for this calculation, we can use the computers that makes calculation quickly. Thus, the maximum cooling load time was found corectly with all data are compared for 365 days of year. XII
Benzer Tezler
- Konut dışı binalarda değişken hava debili iklimlendirme sistemlerinin bilgisayar destekli analizi
Simulation analysis of constant air volume and variable air volume hvac systems for non-residential buildings
HAMDİ İLKER TÜRKMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURDİL ESKİN
- Urban heat island effect on building energy consumption: A case study using thermal load calculation tool
Şehir ısı adası etkisinin binalarda enerji tüketimine etkisi: Isıl yük hesaplama programı kullanılarak yapılan örnek bir çalışma
MUSTAFA LEBLEBİCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Binalarda enerji tüketiminin ısıl modellenmesi için meteorolojik verilerin çıkarılması
Calculation of meteorological data for thermal modeling of energy consumption on buildings
SELİN DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL CEM PARMAKSIZOĞLU
- Binalarda enerji korunumu açısından yapı bileşenlerinde kullanılan faz değiştiren malzemelerin performansının değerlendirilmesi
Evaluation of the performance of building components constructed with phase-change materials in terms of energy conservation in residential building
EDA KÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLTEN MANİOĞLU